优品课件之高考物理重要考点整理：磁场对运动电荷的作用
磁场对运动电荷的作用 课件
三、电子束的磁偏转 1．由于 受洛伦兹力的作用，电子束能在磁场中发生偏转 ，叫 做磁偏转． 2．电视显像管应用了电子束磁偏转 的原理．
一、对洛伦兹力的理解 磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．是由荷兰物理学家洛伦 兹首先提出的．
洛伦兹力的方向 (1)安培力实际上是大量运动电荷在磁场中受洛伦兹力的宏观 表现，所以洛伦兹力的方向也可由左手定则判定． (2)左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，且处于同一 平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向 (若是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向)，拇指所指的 方向就是洛伦兹力的方向．
洛伦兹力的方向 【典例 1】 如图 2-4-1 所示，是电视机中偏转线圈的示意图， 圆心 O 处的黑点表示电子束，它由纸内向纸外而来，当线圈中 通以图示方向的电流时(两线圈通过的电流相同)，则电子束将
( )．
图2-4-1 A．向左偏转 B．向右偏转 C．向下偏转 D．向上偏转
解析 偏转线圈由两个“U”形螺线管组成，由安培定则知右端 都是 N 极，左端都是 S 极，O 处磁场水平向左，由左手定则可 判断出电子所受的洛伦兹力向上，电子向上偏转，D 正确． 答案 D 借题发挥 安培定则是用来判断电流的磁场方向的，又叫右手 螺旋定则．左手定则是用来判断安培力或洛伦兹力方向的．两 个定则的功能要记牢，使用时左、右手的形状要记清．
洛伦兹力的大小 电荷在磁场中受洛伦兹力的大小与电荷量 q，电荷运动的速度 v 的大小，磁场的磁感应强度 B 的大小，速度 v 的方向以及磁 感应强度 B 的方向都有关． (1)当 v＝0 时，洛伦兹力 F＝0，即静止的电荷不受洛伦兹力． (2)当 v≠0，且 v∥B 时，洛伦兹力 F＝0，即运动方向与磁场 方向平行时，不受洛伦兹力． (3)当 v≠0，且 v⊥B 时，洛伦兹力 F 最大，即运动方向与磁场 方向垂直时，所受洛伦兹力最大．
高考物理复习：磁场对运动电荷的作用力
3.洛伦兹力和静电力的区别
比较项目
产生条件
洛伦兹力
v≠0 且 v 不与 B 平行
静电力
电荷处在电场中
F=qE
大小
F=qvB(v⊥B)
力方向与场
方向的关系
一定是 F⊥B,F⊥v,与电 正电荷受力与电场方向相同,负电
荷电性无关
荷受力与电场方向相反
做功情况
任何情况下都不做功
可能做正功、负功,也可能不做功
角均为 60°,所以质子运行半径
2
Bqv=m ,即
r=(n=1,2,3,…),由洛伦兹力提供向心力得
v= =Bk·
(n=1,2,3,…),选项
B、D 正确。
方法归纳巧解带电粒子在磁场中运动的多解问题
3
应强度变化后速度的偏向角为 β,根据几何关系有 tan
用时
90°
2π
t=360° ·
(√3)
=
π
,C
2√3
错误,D 正确。
2
=
,则得
'
β=90°,则
规律总结有关带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动问题的解题“三步法”
训练突破
3.在以坐标原点为中心、边长为l的正方形EFGH区域内,存在磁感应强
(2)平行边界(存在临界条件,如图所示)。
(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图所示)。
【典例1】 (多选)如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面
向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入
磁场,速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。粒子经过磁场偏转后在N点(图
里的匀强磁场,B处可认为处在磁场中,一带电小球从A点由静止释放后能
高考物理复习课件：磁场对运动电荷的作用
实验装置：质谱仪，包括磁场、电 场、粒子源等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
实验原理：利用磁场对运动电荷的 作用，使带电粒子在磁场中做圆周 运动
实验步骤：将带电粒子源放入磁场 中，观察粒子的运动轨迹，记录数 据，分析结果
实验目的：研 究带电粒子在 磁场中的运动
规律
实验原理：利 用磁场对运动 电荷的作用， 使带电粒子在 磁场中做回旋
安培力：磁场对电 流的作用力
安培力大小：与电 流、磁场、导体长 度、导体横截面积 有关
安培力公式： F=BILsinθ
安培力方向：与磁 场、电流方向有关 ，遵循左手定则
电磁感应：电 流通过磁场产 生感应电动势
电磁驱动：利 用安培力驱动 电动机、电磁
阀等设备
电磁制动：利 用安培力实现 电磁制动，如 汽车、电梯等
安培力公式：F=BILsinθ
其中，F为安培力，B为磁场强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场方向的 夹角
安培力方向：与磁场方向和电流方向垂直，遵循左手定则
安培力方向与电流方向和磁场方 向有关
安培力方向与电流方向垂直，与 磁场方向平行
安培力方向可以用左手定则判断
左手定则：伸开左手，四指指向 电流方向，大拇指指向磁场方向， 四指弯曲的方向就是安培力方向
运动轨迹：带电粒子在非匀强 磁场中的运动轨迹
磁场强度：非匀强磁场的磁场 强度分布
运动方程：带电粒子在非匀强 磁场中的运动方程
带电粒子在磁场中的运动：受到洛伦兹力的作用，运动方向与磁场方向垂直
带电粒子在电场中的运动：受到电场力的作用，运动方向与电场方向相同
带电粒子在组合场中的运动：受到洛伦兹力和电场力的共同作用，运动方向取决于两个 力的合成
高考物理磁场对运动电荷的作用考点总结
期公式、半径公式．
带电粒子在常见有界磁场区域的运动轨迹．
1．直线边界(进出磁场具有对称性，如图8－2－3所示)
图8－2－3
2．平行边界(存在临界条件，如图8－2－4所示)
图8－2－4
3．圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图8－2－5所示)
图8－2－5
3．如图8－2－6所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向 里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率与
力方向一定垂直于磁场方向，D错；洛伦兹力也一定垂直于 磁场与速度方向决定的平面，即洛伦兹力一定与运动方向 垂直，洛伦兹力一定不做功，C错；安培力与洛伦兹力的关 系为安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B项
正确．
答案：B
洛伦兹力 性质 磁场对在其中运动的 电荷的作用力 磁场中静止电荷、沿 磁场方向运动的电荷
3．临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有 界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆
弧状，因此，它可能穿过去了，也
可能转过180°从入射界面这边反向 4．运动具有周期性形成多解 带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时，往
图8－2－7
飞出，如图8－2－7所示，于是形成了多解．
往运动具有周期性，因而形成多解．
4．长为L的水平极板间，有垂 直于纸面向里的匀强磁场，磁感 应强度为B，板间距离为L，板不 带电，现有质量为m、电荷量为 图8－2－8
q的带正电粒子(重力不计)，从左边极板间中点处垂直 磁场以速度v水平入射，如图8－2－8所示，欲使粒子
不打在极板上，可采用的办法是
(
)
A．使粒子速度v< B．使粒子速度v> C．使粒子速度v> D．使粒子速度
[课堂笔记]
2025高考物理总复习磁场对运动电荷(带电体)的作用
考点二 洛伦兹力作用下带电体的运动
对沿斜面向上运动的小物块受力分析，由牛顿第 二定律有mgsin θ＋μFN＝ma，FN＝mgcos θ＋qvB， 联立解得a＝gsin θ＋μgcos θ＋ μqmvB，方向沿斜面 向下，所以小物块沿斜面向上做加速度减小的减速运动，速度越小， 加速度越小，速度减小的越慢，加速度减小的越慢，速度接近零时， 加速度不接近零。故选C。
考点一 洛伦兹力
例2 真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如图所示。以导线为 圆心作圆，光滑绝缘管ab水平放置，两端恰好落在圆周上。直径略小于 绝缘管直径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中，下列说法正 确的是 A.小球先加速后减速 B.小球受到的洛伦兹力始终为零
√C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
√D.电子顺时针运动
考点一 洛伦兹力
中子不带电，在磁场中不会做匀速圆周运动，故 A、B错误； 质子受洛伦兹力方向指向圆心，根据左手定则可 知，磁感线穿过手心，大拇指指向圆心，四指所 指的方向即为质子运动方向，即质子是逆时针方 向运动，故C错误；
考点一 洛伦兹力
电子受洛伦兹力方向指向圆心，根据左手定则可 知，磁感线穿过手心，大拇指指向圆心，四指所 指的反方向即为电子运动方向，即电子是顺时针 方向运动，故D正确。
考点一 洛伦兹力
4.洛伦兹力与安培力的联系及区别 (1) 安培力 是 洛伦兹力 的宏观表现，二者性质相同，都是磁场力。 (2) 安培力 可以做功，而 洛伦兹力 对运动电荷不做功。 注意：洛伦兹力的分力可能对运动电荷做功。
考点一 洛伦兹力
5.洛伦兹力与静电力的比较
洛伦兹力
产生条件
v≠0且v不与B平行 (说明：运动电荷在磁场中不一
< 考点一 >
磁场对运动电荷的作用 课件
2．若 v⊥B，带以入射速度 v 做 匀速圆周 运动． 如下图，带电粒子在磁场中，①中粒子做 匀速圆周 运动，②中粒子做 匀速直线 运 动，③中粒子做 匀速圆周 运动．
3．半径和周期公式：(v⊥B)
■判一判 记一记 易错易混 判一判
(1)洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力．( × ) (2)洛伦兹力和安培力的方向都与磁场方向垂直．( √ ) (3)带电粒子的速度大小相同，所受洛伦兹力不一定相同．( √ ) (4)粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变．( √ )
(2)半径的计算方法 方法一 由物理方法求：半径 R＝mqBv； 方法二 由几何方法求：一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定． (3)时间的计算方法 方法一 由圆心角求：t＝2θπ·T； 方法二 由弧长求：t＝vs.
2．带电粒子在不同边界磁场中的运动 (1)直线边界(进、出磁场具有对称性，如图所示)
[解析] 带电粒子在磁场中运动，不计重力，则粒子只受洛伦兹力做圆周运动， 有 Bvq＝mRv2，所以 v＝BmqR，粒子沿 θ＝60°射入时，恰好垂直 PQ 射出，则粒 子在磁场中转过 30°，如图甲所示，所以有 Rsin 30°＝a，解得 R＝2a，故 v＝BmqR ＝2amqB，故 C 错误；t＝33600°°T＝21π2Rv＝π6Rv＝6πqmB，A 正确；θ＝0°时，如图乙所示， 粒子离开磁场时在 PQ 上过 O 点的水平线上方 3a 处；当 θ 增大时，粒子离开
m 互作用及重力不计，设粒子速度方向与射线 OM 夹角为θ，当粒子沿θ＝60°射入 时，恰好垂直 PQ 射出，则 ( )
A. 从 PQ 边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为6πqmB B．沿 θ＝90°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长 C．粒子的速率为amqB D．PQ 边界上有粒子射出的长度为 2 3a [ 思 路 点 拨 ] 解 此 题 关 键 是 根 据 “ 恰 好 垂 直 PQ 射 出 ”“ 运 动 的 时 间 最 长”“PQ 边界上有粒子射出”等条件画出粒子在磁场中的运动轨迹，利用几何 关系求解．
磁场对运动电荷的作用 课件
显像管的工作原理 【例3】说明电视机显像管偏转线圈作用的示意图如图所示。 当线圈中通过图示方向的电流时,一束沿中心轴线O自纸内射向纸 外的电子流,将( ) A.向左偏转 B.向右偏转 C.向上偏转 D.向下偏转 解析:根据安培定则,可判断出两侧通电螺线管的N极均在下方。 在O点,磁感线的方向为竖直向上,再由左手定则判断出电子受到向 右的洛伦兹力,故电子流向右偏转,选项B正确。 答案:B
三、带电粒子仅在洛伦兹力作用下的运动 1.运动性质 带电粒子以一定的速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中(不考 虑其他力的作用)。 (1)当v与B方向相同或相反时,洛伦兹力为零,所以带电粒子做匀 速直线运动。 (2)当v与B方向垂直时,洛伦兹力与速度方向垂直,只改变速度方 向,不改变速度大小,所以带电粒子做匀速圆周运动。 2.应用——显像管的工作原理 (1)电子束磁偏转原理:借助磁场的作用,使电子束(或其他的运动 电荷)改变运动方向的现象,称为磁偏转。
3.洛伦兹力对运动电荷永不做功,而安培力对运动导体却可以做 功。由于洛伦兹力F始终垂直于电荷的运动速度v的方向,不论电荷 做什么性质的运动,也不论电荷是什么样的运动轨迹,F只可能改变 v的方向,并不改变v的大小,所以洛伦兹力对运动电荷不做功。通电 导体在磁场中运动时,电荷相对磁场的运动方向是电荷在导体中的 定向运动速度u与导体宏观运动速度v的合速度v合的方向,因此电荷 所受洛伦兹力的方向也不垂直于导体,洛伦兹力垂直于导体方向的 分力F洛1做正功,而沿导体方向的分力F洛2做负功, 总功仍为0,如图所示。导体中所有运动电荷受到 的洛伦兹力,在垂直于导体方向的分力就是安培 力,所以安培力对运动导体可以做功。
提示:应用左手定则,若打在A点应该垂直纸面向外;若打在B点,应 该垂直纸面向里。
磁场对运动电荷的作用课件
(1)基本公式
mv2
①向心力公式：Bqv＝ R 。
mv ②轨道半径公式：R＝ Bq 。
③周期、频率和角速度公式：
T＝2πvR＝2qπBm，
f＝T1＝
qB 2πm
，
qB ω＝2Tπ＝2πf＝ m 。
④动能公式：Ek＝21mv2＝B2qmR2。
(2)T、f 和 ω 的特点 T、f 和 ω 的大小与轨道半径 R 和运行速率 v 无关 磁感应强度 和粒子的 比荷 有关。
A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
解析 根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 项错，B 项对；根据 F＝qvB 可知，大小与速度有关。洛伦兹力的效果就是改变物 体的运动方向，不改变速度的大小。
答案 B
解析 运用左手定则时，“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效 电流方向，而不一定沿电荷定向运动方向，因为负电荷定向移动形成电流 的方向与其运动方向反向，通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的 关系可知：两者方向相互垂直，而不是相互平行。
答案 BD
2．(洛伦兹力大小)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹 力的作用。下列表述正确的是( )
微知识 1 洛伦兹力
1．定义 运动 电荷 在磁场中所受的力。
2．大小 (1)v∥B 时，F＝ 0 。 (2)v⊥B 时，F＝ Bqv 。 (3)v 与 B 夹角为 θ 时，F＝ Bqvsinθ 。
3．方向 F、v、B 三者的关系满足 左手 定则。 4．特点 由于 F 始终与 v 的方向 垂直 ，故洛伦兹力永不做功。
3．(带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动)质量和电量都相等的带电 粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹 如图中虚线所示，下列表述正确的是( )
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高考物理重要考点整理：磁场对运动电荷的作用2017高考物理重要考点整理：磁场对运动电荷的作用考点33 磁场对运动电荷的作用考点名片考点细研究：本考点命题要点：(1)洛伦兹力、洛伦兹力的方向；(2)洛伦兹力公式、洛伦兹力作用下的有界磁场中的偏转运动；(3)带电粒子在匀强磁场中的运动、时间、半径及轨迹判定等。
其中考查到的如：2016年全国卷第15题、2016年全国卷第18题、2016年全国卷第18题、2016年四川高考第4题、2016年北京高考第22题、2016年浙江高考第5题、2015年全国卷第14题、2015年重庆高考第1题、2015年海南高考第1题、2015年四川高考第7题、2015年全国卷第19题、2015年广东高考第16题、2014年全国卷第16题、2014年山东高考第24题、2014年全国卷第20题、2014年浙江高考第25题、2014年安徽高考第18题、2014年江苏高考第14题、2014年北京高考第16题、2014年福建高考第22题等。
备考正能量：本考点为高考的重点内容。
考查的形式既有选择题也有计算题，多考查带电粒子在有界磁场中的运动。
带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动仍然是今后高考命题的热点和重点，复习时要有足够的重视。
一、基础与经典 1．一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道( ) A．运动速度v和磁感应强度B B．磁感应强度B和运动周期T C．轨迹半径R和运动速度v D．轨迹半径R和磁感应强度B 答案 B 解析带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用半径公式r＝可知，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道运动速度v、磁感应强度B和轨迹半径r，故A、C、D错误；由周期公式T＝可知，磁感应强度B和运动周期T可确定带电粒子的比荷，B正确。
2. 质量和电量都相等的带电粒子M 和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间答案 A 解析由左手定则可知M带负电，N带正电，故A选项正确。
由qvB＝m得R＝，由题意可知两个带电粒子的质量和电量都相等，又进入到同一个匀强磁场中，由题图可知RN8 cm有粒子射出 D．左边界：0－8 cm范围内有粒子射出。
当粒子斜向上进入磁场，运动轨迹与右边界相切时，可求出粒子与右边界y＝8 cm处相切，粒子从左边界y＝16 cm处射出，这也是最大边界处，所以右边界－8 cm C．使粒子的速度v> D．使粒子的速度vM B．两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有FN>FM C．小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同 D．小球b能到达轨道的最右端，小球a不能到达轨道的最右端答案AD 解析到M点的过程中重力做正功，电场力做负功，到达N点时只有重力做正功，因能量守恒，所以vN>vM，故A项正确；对M点，FM＝mg＋m。
对N点，FN＝mg＋m±F洛，可以看出无法确定FN与FM的大小关系，故B项错误；电场力沿轨道切线分量减小了小球a的下滑速度，故C项错误；b向右运动过程中机械能守恒，能到最右端，a向右运动过程中机械能减小，不能到最右端，故D项正确。
二、真题与模拟 10．2016・全国卷] 一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )A. B. C. D. 答案 A解析由题知，圆筒转过90°时粒子轨迹如图所示。
此时N到达N′位置，由对称关系可知，当粒子射出磁场时速度方向与过N′点的半径之间的夹角β＝30°，由几何关系知轨迹对应的圆心角α＝30°，粒子运动时间t2＝・T＝，而圆筒转过90°所用的时间t1＝＝，由t1＝t2可得＝，A正确。
11．2016・全国卷] 平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为( )A. B. C. D. 答案 D 解析粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由qvB＝m得R＝，分析图中角度关系可知，PO′半径与O′Q半径在同一条直线上。
则PQ＝2R，所以OQ＝4R＝，选项D正确。
12．2016・四川高考] 如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。
一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc。
不计粒子重力，则( )A．vbvc＝12，tbtc＝21 B．vbvc＝21，tbtc＝12 C．vbvc＝21，tbtc ＝21 D．vbvc＝12，tbtc＝12 答案 A解析由定圆心的方法知，粒子以vb射入时轨迹圆心在a点，半径为正六边形边长L；粒子以vc射入时轨迹圆心在M点，半径为2L；由半径公式r＝可得vbvc＝rbrc＝12，由几何图形可看出，两个圆弧轨迹所对圆心角分别是120°、60°，所以tbtc＝21，A项正确。
13．2015・全国卷]两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小答案 D 解析带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得qvB＝m，解得轨道半径r＝。
带电粒子由较强磁场区域进入到较弱磁场区域，磁感应强度B减小，由r＝可知，轨道半径r增大。
由于洛伦兹力不做功，带电粒子速度不变，由角速度公式ω＝v/r，可知角速度减小，选项D正确，选项A、B、C错误。
14．2015・全国卷](多选)有两个匀强磁场区域和，中的磁感应强度是中的k倍。
两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与中运动的电子相比，中的电子( ) A．运动轨迹的半径是中的k倍 B．加速度的大小是中的k倍 C．做圆周运动的周期是中的k倍 D．做圆周运动的角速度与中的相等答案AC 解析电子在两匀强磁场、中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得evB＝，可得r＝，即＝＝，选项A正确；由a＝得，＝＝，选项B错误；根据周期公式T＝，可得＝＝，选项C正确；根据角速度公式ω＝，可得＝＝，选项D错误。
15. 2015・海南高考]如图所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点。
P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点。
在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )A．向上 B．向下 C．向左 D．向右答案 A 解析由题意知，磁铁在a点磁场方向为垂直于P向前，电子在a点的瞬时速度方向向右。
根据左手定则，可以判断出洛伦兹力方向向上，A正确。
16. 2014・全国卷]如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A．2 B. C．1 D. 答案 D 解析设铝板上方和下方的磁感应强度为B1和B2，由题意可知，粒子在铝板上方与下方的运动半径和动能之比分别为r1r2＝21，Ek1Ek2＝21，又r＝，Ek＝mv2，可得B＝，故B1B2＝2，D项正确。
17．2016・辽宁三校期末] (多选)如图所示，在MN上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点，已知OP＝d，则( ) A．a、b两粒子的运动半径之比为1 B．a、b两粒子的初速度大小之比为52 C．a、b两粒子的质量之比为475 D．a、b两粒子的电荷量之比为215 答案CD 解析由题图可知，a粒子在磁场中运动半径为ra＝d，运动轨迹所对的圆心角为300°，运动轨迹弧长为sa＝＝；b粒子在磁场中运动轨迹半径为rb＝d，所对的圆心角为120°，运动轨迹弧长为sb＝＝，所以a、b两粒子运动半径之比为1，故A错误；因运动时间t＝，而ta＝tb，即a、b粒子的初速度大小之比为152，故B错误；因两粒子以相同的动能入射，所以a、b两粒子的质量之比为475，故C正确；因t＝×，所以a、b两粒子的电荷量之比为215，故D正确。
18．2017・豫南九校联盟联考] (多选)如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值，静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从P点经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则( )A．两板间电压的最大值Um＝ B．CD板上可能被粒子打中区域的长度s＝L C．粒子在磁场中运动的最长时间tm＝ D．能打到N板上的粒子的最大动能为答案BCD解析M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，CH＝QC＝L，故半径R1＝L。
又因Bqv1＝m，qUm＝mv，所以Um＝，所以A错误；设轨迹与CD板相切于K点时，半径为R2，在AKC中，sin30°＝＝，所以R2＝，CK长为R2＝L，所以CD板上可能被粒子打中的区域即为HK的长度，s＝L－＝L，故B正确；打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长，为半周期，T＝，所以tm＝，C正确；粒子能打到N板上的临界条件是轨迹与CD相切，由B选项知，r＝，vm＝，则粒子的最大动能Ekm＝，故D正确。